CN101858315A - 一种多层多柱桁架坝式支撑系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种风力发电领域的多层多柱桁架坝式支撑系统，它的各层桁架组合式连接横梁分别在不同高度与桁架组合式支撑塔柱相连，形成一个竖向单元体，以一个竖向单元体为单位，以桁架组合式支撑塔柱为连接点，将相同的二个或二个以上的竖向单元体进行双向正反顺序横向连接，形成坝式支撑系统。本发明利用风能属性——风速随高度增长而加快，密度随高度上升而加大的风能排布规律，使获取风能时运行更为安全稳定，适合在常年风向稳定的地区使用。本发明结构适合水平轴风机、斜轴风机、立轴风机。通过该结构可便捷捕获高空风能，提升风能利用空间，降低投资建设成本，节约土地使用成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种风力发电工程技术领域的支撑系统，具体涉及一种多层多柱桁架坝式支撑系统。
背景技术
现有的水平轴风力发电系统为单塔柱支撑的单层取风，需投入大量建设成本才把风机架到合适的工作高度，而取风发电机构只设置了一层或是一座，不仅造成巨大的投资浪费，并且对于常年风向稳定的地区，如何利用高空风能资源或是横向联体取风尚无很好的解决办法。现有风力发电技术无法遵循风能密度、蕴含能量随高度增长而增长的排布规律，也无法像水坝一样大面积吸取能量，从而限制了现有风电技术的发展。
发明内容
为了克服现有的风力发电系统中采用单塔柱支撑的单机取风结构带来多种缺陷的不足，本发明的目的在于：提供一种多层多柱桁架坝式支撑系统，该支撑系统能够遵循风能属性——风速随高度增长而加快，密度随高度上升而加大的风能排布规律，使获取风能时运行更为安全稳定。该多层多柱桁架坝式支撑系统利用其本身的高度，以及可双向一次或多次横向扩展延伸，外加加固拉索或支柱，使结构具有稳定性能和安全性能，也可大面积便捷地捕获高空风能，降低投资建设综合成本，极大地提升风能利用空间，提高优质风区的使用率。并且该多层多柱桁架坝式支撑系统还适合安装水平轴风机、斜轴风机、立轴风机。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案如下：
一种多层多柱桁架坝式支撑系统，它包括地基、桁架组合式支撑塔柱、桁架组合式连接横梁、发电系统支撑基座、加固拉索或支柱及避雷装置，所述的地基与桁架组合式支撑塔柱的底部固定连接，所述的桁架组合式连接横梁设有2层或2层以上的多层，所述的桁架组合式支撑塔柱设有2根或2根以上的多根，各层桁架组合式连接横梁分别在不同高度与桁架组合式支撑塔柱相连，形成一个竖向单元体；所述的发电系统支撑基座安装在桁架组合式连接横梁上，避雷装置与桁架组合式支撑塔柱的顶部相连，加固拉索或支柱与桁架组合式支撑塔柱的外侧相连；以一个竖向单元体为单位，以桁架组合式支撑塔柱为连接点，将相同的二个或二个以上的竖向单元体进行双向正反顺序横向连接，形成坝式支撑系统。
所述的桁架组合式连接横梁与桁架组合式支撑塔柱的相连高度层数数量可以根据需要设置2层、3层、4层或4层以上；所述的每个竖向单元体的每一层桁架组合式连接横梁由一根或若干根连接而成，每层桁架组合式连接横梁可设置一个、二个或多个发电系统支撑基座。
所述的桁架组合式连接横梁与桁架组合式支撑塔柱的连接可以多种方式排布。
由于采用上述技术方案，使本发明与现有的单塔柱支撑系统相比具有如下有益效果：
由于通过多层结构提升高度，以及通过一个或多个竖向单元体进行双向顺序横向扩展延伸，并在塔柱外侧连接加固拉索或支柱，使结构具有稳定性能和安全性能，并且本发明坝式支撑系统也可大面积便捷地捕获高空风能，降低投资建设综合成本，极大地提升风能利用空间，提高优质风区的使用率。
附图说明
下面通过附图和实施例对本发明作进一步说明。
图1是本发明一种多层多柱桁架坝式支撑系统的立面示意图。
图2是柱双向横向扩展截面排布示意图。
图3是本发明双排发电系统支撑基座双向横向扩展截面排布示意图。
图4是本发明单排发电系统支撑基座双向横向扩展截面排布示意图。
图5是本发明A形横梁双向横向扩展截面排布示意图。
图6a是本发明四柱双向横向扩展截面的第一种实施方式排布示意图。
图6b是本发明四柱双向横向扩展截面的第二种实施方式排布示意图。
具体实施方式
图1所示为本发明一种多层多柱桁架坝式支撑系统的一个实施例，该支撑系统包括：地基1、桁架组合式支撑塔柱2、桁架组合式连接横梁3、发电系统支撑基座4、加固拉索或支柱5、避雷装置6。地基1与桁架组合式支撑塔柱2的底部固定连接，桁架组合式连接横梁3设有2层或2层以上的多层，桁架组合式支撑塔柱2设有2根或2根以上的多根，各桁架组合式连接横梁3分别在不同高度与桁架组合式支撑塔柱2的中部相连，形成一个竖向单元体。桁架组合式连接横梁3与桁架组合式支撑塔柱2的相连高度层数数量可以根据需要设置2层、3层、4层或4层以上；每个竖向单元体的每一层桁架组合式连接横梁3由一根或若干根连接而成。发电系统支撑基座4安装在桁架组合式连接横梁3上，每层桁架组合式连接横梁3可设置一个、二个或多个发电系统支撑基座4，避雷装置6与桁架组合式支撑塔柱2的顶部相连，加固拉索或支柱5与桁架组合式支撑塔柱2的外侧相连。以一个竖向单元体为单位，以桁架组合式支撑塔柱2为连接点，将相同的二个或二个以上的竖向单元体进行双向正反顺序横向连接，形成坝式支撑系统。
本发明坝式支撑系统中每一层桁架组合式连接横梁的截面可有多种排布方式，现将下述6种实施方式分述如下：
图2所示为二桁架组合式连接横梁3两端与桁架组合式支撑塔柱2相连，形成“一”字，在桁架组合式连接横梁3的中心架设一个发电系统支撑基座4，以一个竖向单元体为单位，共用桁架组合式支撑塔柱2依次进行二次以上的双向横向连接，再在其外部设立相应的加固拉索或支柱5，与桁架组合式支撑塔柱2的外侧相连。
图3所示为双排发电系统支撑基座双向横向扩展截面排布示意图，是将桁架组合式连接横梁3两端与桁架组合式支撑塔柱2相连，形成三角形，以一个竖向单元体为单位，共用桁架组合式支撑塔柱2依次进行二次以上的双向正反横向连接，分别在其双排横向平行的桁架组合式连接横梁3的各中心位置安装发电系统支撑基座4，形成交叉状态，再在其外部设立相应的加固拉索或支柱5，与桁架组合式支撑塔柱2的外侧相连。
图4所示为单排发电系统支撑基座双向横向扩展截面排布示意图，是将桁架组合式连接横梁3两端与桁架组合式支撑塔柱2相连，形成三角形，以一个竖向单元体为单位，共用桁架组合式支撑塔柱2依次进行二次以上的双向正反横向连接，在其横向平行的桁架组合式连接横梁3的一侧各中心位置安装发电系统支撑基座4，再在其外部设立相应的加固拉索或支柱5，与桁架组合式支撑塔柱2的外侧相连。
图5所示为A形横梁双向横向扩展截面排布示意图，是将桁架组合式连接横梁3两端与桁架组合式支撑塔柱2相连，形成A形，以一个竖向单元体为单位，共用桁架组合式支撑塔柱2依次进行二次以上的双向正反横向连接，在其横向桁架组合式连接横梁3的各中心位置安装发电系统支撑基座4，再在其外部设立相应的加固拉索或支柱5，与桁架组合式支撑塔柱2的外侧相连。
图6a、图6b所示为四柱双向横向扩展截面排布示意图，是将桁架组合式连接横梁3与桁架组合式支撑塔柱2相连，形成正方形，第一种实施方式是：正方形内部的桁架组合式连接横梁3为“十”字交叉，如图6b所示；第二种实施方式是正方形内部的桁架组合式连接横梁3为转45度“十”字交叉，如图6a所示。交叉部位安装发电系统支撑基座4，以一个竖向单元体为单位，共用桁架组合式支撑塔柱2依次进行二次以上的双向横向连接，再在其外部设立相应的加固拉索或支柱5，与桁架组合式支撑塔柱2的外侧相连。
本发明适用于在风力发电系统中安装风机，尤其是安装水平轴风机、斜轴风机、立轴风机。本发明适合在常年风向稳定的地区使用。
Claims (4)
1.一种多层多柱桁架坝式支撑系统，它包括地基(1)、桁架组合式支撑塔柱(2)、桁架组合式连接横梁(3)、发电系统支撑基座(4)、加固拉索或支柱(5)及避雷装置(6)，其特征在于：所述的地基(1)与桁架组合式支撑塔柱(2)的底部固定连接，所述的桁架组合式连接横梁(3)设有2层或2层以上的多层，所述的桁架组合式支撑塔柱(2)设有2根或2根以上的多根，各层桁架组合式连接横梁(3)分别在不同高度与桁架组合式支撑塔柱(2)相连，形成一个竖向单元体；所述的发电系统支撑基座(4)安装在桁架组合式连接横梁(3)上，避雷装置(6)与桁架组合式支撑塔柱(2)的顶部相连，加固拉索或支柱(5)与桁架组合式支撑塔柱(2)的外侧相连；以一个竖向单元体为单位，以桁架组合式支撑塔柱(2)为连接点，将相同的二个或二个以上的竖向单元体进行双向正反顺序横向连接，形成坝式支撑系统。
2.根据权利要求1所述的一种多层多柱桁架坝式支撑系统，其特征在于：所述的桁架组合式连接横梁(3)与桁架组合式支撑塔柱(2)的相连高度层数数量可以根据需要设置2层、3层、4层或4层以上；所述的每个竖向单元体的每一层桁架组合式连接横梁(3)由一根或若干根连接而成，每层桁架组合式连接横梁(3)可设置一个、二个或多个发电系统支撑基座(4)。
3.根据权利要求1所述的一种多层多柱桁架坝式支撑系统，其特征在于：所述的桁架组合式连接横梁(3)与桁架组合式支撑塔柱(2)的连接可以多种方式排布，每一层桁架组合式连接横梁(3)的截面多种排布方式有：二柱双向横向扩展截面排布、双排发电系统支撑基座双向横向扩展截面排布、单排发电系统支撑基座双向横向扩展截面排布、A形横梁双向横向扩展截面排布、四柱双向横向扩展截面排布。
4.根据权利要求1所述的一种多层多柱桁架坝式支撑系统，其特征在于：所述的多层多柱桁架坝式支撑系统可安装水平轴风机、斜轴风机、立轴风机。
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| CN106351794A (zh) * | 2015-07-21 | 2017-01-25 | 彭辰祺 | 高空风能综合利用工程构想 |
| CN110500224A (zh) * | 2019-09-12 | 2019-11-26 | 上海交通大学 | 可多层获能的潮流能水轮机桁架式支撑基础 |
| CN112228286A (zh) * | 2020-09-25 | 2021-01-15 | 河南恒聚新能源设备有限公司 | 塔架及垂直轴风力发电装置 |
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